Несколько коротких прыжков в марсианской атмосфере через два года могут помочь открыть эру абсолютно новых исследований инопланетных миров. Автономный мини-вертолет будет запущен вместе с миссией НАСА «Марс 2020» в июле того же года, и приземлится на Красной планете в феврале 2021 года. 

Успех в этой новаторской работе будет иметь большое значение, расширив охват областей, где можно использовать роботов-исследователей, которые в настоящее время ограничены поверхностями инопланетных миров или полетами в далеком космосе.

«Мы предполагаем, что вертолеты откроют двери для новых типов исследований на Марсе», — заявил Ховард Грип, инженер, ответственный за управление полетом и аэродинамику в миссии Mars Helicopter (Марсианский вертолет), в среду (20 марта) во время презентации с рабочей группой НАСА по будущим операциям в космосе.

Случится тот день, когда более продвинутые версии коптеров смогут служить разведчиками для роверов или самостоятельно исследовать Красную планету, добавил Грип, работающий с прототипами такого вертолета в Лаборатории реактивного движения НАСА и в Калифорнийском технологическом институте, которые находятся в Пасадене. 



«В будущем мы могли бы позволить себе такие вещи, как [участие в] исследовании отдельных регионов с использованием нескольких вертолетов или посещение недоступных или биологически чувствительных районов с использованием небольших вертолетов», — сказал он.

На данный момент рабочий прототип марсианского вертолета весит 1.8 кг и имеет корпус, сопоставимый по размерам с грейпфрутом. Он несет в себе бортовое оборудование и средства связи, небольшую солнечную панель, перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы, «обогреватели для выживания», чтобы согреть свою электронику в холодную марсианскую ночь, и навигационную камеру.

Вертолет не имеет каких-либо научных инструментов, но он оснащен цветным тепловизором высокого разрешения. «Это, так сказать, полезная нагрузка», — сказал Грип. «Это то, что мы [используем] для того, чтобы делать красивые картинки и отправлять их обратно на Землю».

Вертолет полетит на Марс прикрепленным к днищу ровера, который будет охотиться за признаками древней жизни на Красной планете, а также собирать и хранить образцы для из возвращения на Землю в будущем (правда, неизвестно, каким образом), среди прочих задач по изучению Марса. 

Через месяц или два после того, как марсоход приземлится на Красной планете, вертолет отцепится от марсохода и упадет на грунт. Затем этот крохотный летательный аппарат совершит серию коротких полетов, каждый из которых будет длиться около 90 секунд с достижением максимальной высоты до 5 метров или около того, сказал Грип.

Дальность таких полетов будет составлять от 100 до 1000 метров от ровера — достаточно далеко, чтобы не создавать опасности столкновения с ним, но достаточно близко, чтобы находиться в зоне действия связи. Разумеется, в вертолете не будет средств связи для общения с исследователями на Земле — все «разговоры» будут происходить через ровер.



Успешный полет на Марсе был бы настоящим достижением, учитывая, что марсианская атмосфера у поверхности в 100 раз разреженнее, чем атмосфера Земли на уровне моря. Полет над марсианской поверхностью эквивалентен полету на высоте в 30 000 метров здесь, на Земле — это более чем в два раза выше, чем рекорды полета вертолетов на данный момент. Правда, Марс тут играет нам на руку, говорит Грип, ведь его гравитация составляет лишь 38% земной, так что летать там будет проще.

По словам Грипа, для обеспечения достаточной подъемной силы марсианский вертолет будет оснащен двумя жесткими винтами, длина которых составляет целых 1.2 метра — максимум, которого смогла добиться команда инженеров. Члены миссии сообщили, что роторы будут вращаться со скоростью 2400 оборотов в минуту, что примерно в 10 раз быстрее, чем лопасти вертолетов на Земле.

Команда Грипа многократно проверяла этот летательный аппарат в условиях, подобных Марсу, на Земле. В результате, этот миникоптер в значительной степени готов к работе.

«Летная модель построена и более или менее проверена», — сказал Грип. Окончательное испытание, конечно же, произойдет на Марсе.

«Первый полет марсианского вертолета будет по значимости сравним с достижением братьев Райт и начнет новую эру инопланетных полетов», — говорит Сьюзен Гортон, менеджер проекта Революционной технологии вертикального полета НАСА, которая работает с командой Грипа.

«Для тех из нас, чьи исследования вращаются вокруг всего, что связано с полетом, это будет замечательный исторический момент», — добавила Гортон.


Концепт миссии Dragonfly.

Такие прорывные полеты не могут быть ограничены небесами Марса. НАСА рассматривает возможность запуска квадрокоптера на Титан — огромную, окутанную метановой дымкой луну Сатурна. Этот летательный аппарат, называемый «Dragonfly» («Стрекоза»), будет порхать с места на место на Титане, исследуя сложную химию, возникающую на потенциально имеющем жизнь космическом теле.

Стрекоза является одним из двух финалистов для запуска в середине 2020-х годов в рамках программы NASA «Новые рубежи» для средних по стоимости миссий. Другой претендент — миссия по возвращению образца с кометы, имеющая название «Цезарь». Ожидается, что НАСА объявит о своем выборе в конце этого года.

По словам Грипа, команды Mars Helicopter и Dragonfly до сих пор не сотрудничали — однако все может измениться, ведь им есть чему поучиться друг у друга.